?常熟超高純氣體[大騰]中泰化工丨特種氣體專題報告：電子工業(yè)“血液”，國產化勢在必行

公司名稱：大騰科技（武漢）有限公司

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公司地址：武漢市東湖新技術開發(fā)區(qū)光谷總部國際2棟26F

聯系方式：400-100-9681

公司簡介：大騰科技位于武漢光谷自貿片區(qū)，公司致力于精細化制造業(yè)配套服務，隨著近年來國防工業(yè)、科學研究、自動化技術、精密檢測，特別是微電子技術的發(fā)展，國內特種氣體的需求不斷攀升，公司產品專注于高純、超純特種氣體相關的高端細分行業(yè)，包含稀有氣體、電子氣體、電光源氣體、超高純氣體、標準氣體、激光氣體、醫(yī)用氣體、食品工業(yè)用氣體等，同時為高精度氣體管道設計安裝、技術咨詢、檢漏維護等。產品廣泛應用與軍事工業(yè)、航空航天、芯片制造、半導體工業(yè)、生物醫(yī)藥等等，為用戶提供精細化的應用方案。

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摘要觀點1：特種氣體：現代工業(yè)“糧食”。特種氣體是工業(yè)氣體中的一個新興門類，是隨著近年來國防工業(yè)、科學研究、自動化技術、精密檢測，特別是微電子技術的發(fā)展而發(fā)展起來的，從應用領域劃分，可以劃分為電子氣體、高純氣體、標準氣體。廣義的“電子氣體”指可用于電子工業(yè)生產中使用的氣體，是重要原材料之一，可以分為電子特種氣體和電子大宗氣體，電子氣體廣泛應用于離子注入、刻蝕、氣相沉積、摻雜等工藝，被稱為集成電路、液晶面板、LED及光伏等材料的“糧食”和“源”。觀點2：產能轉移，下游行業(yè)快速發(fā)展。特種氣體廣泛應用于集成電路、顯示面板、光伏能源、光纖光纜、新能源汽車、航空航天、環(huán)保和醫(yī)療等新興產業(yè)領域。集成電路領域，中國大陸集成電路銷售規(guī)模從2158億元迅速增長到2018年的6531億元，復合增速為20.27%，遠超全球其他地區(qū)；顯示面板領域，根據IHS預測，2016年-2025年全球新型顯示面板需求面積的CAGR預計將達4%，到2025年增長至2.66億平方米。觀點3：特氣市場持續(xù)增長。全球特種氣體市場保持平穩(wěn)增長態(tài)勢，其中亞太地區(qū)特種氣體需求增長快，預計2020年市場規(guī)模將達到168億美元，占全球特氣比重提升至25.80%。我國特氣市場規(guī)模由2010年118.14億元增長至2018年296.49億元，CAGR為12.19%，預計2024年市場規(guī)?？蛇_1087億元；電子特氣市場規(guī)模由2010年38.99億元增長至2018年121.56億元，預計到2024年我國電子特氣市場規(guī)模達到230億元。觀點4：外企寡頭壟斷，國產化勢在必行。電子特氣行業(yè)具有較高的進入壁壘，空氣化工、林德集團、液化空氣和大陽日酸等四大公司控制著全球90%以上的市場份額，呈現寡頭壟斷的格局。在國內市場，海外四大氣體巨頭控制了我國電子特氣市場88%的份額，國內氣體公司市場份額合計僅占12%，國內企業(yè)占比較低。目前國內雅克科技、中船重工718所、華特氣體、昊華科技等企業(yè)陸續(xù)突破，未來有望逐漸實現進口替代。投資建議：隨著下游半導體行業(yè)轉移，相關企業(yè)有望快速放量，建議關注雅克科技、華特氣體、昊華科技、金宏氣體、和遠氣體、南大光電等。風險提示事件：特種氣體研發(fā)不及預期，下游客戶認證不及預期。1特種氣體概況1.1 工業(yè)氣體：工業(yè)“血液”工業(yè)中，把常溫常壓下呈氣態(tài)的產品統稱為工業(yè)氣體。工業(yè)氣體是現代工業(yè)的基礎原材料，在國民經濟中有著重要的地位和作用，工業(yè)氣體行業(yè)原材料是空氣、工業(yè)廢氣、基礎化學原料等，其上游行業(yè)是氣體分離及純化設備制造業(yè)、基礎化學原料行業(yè)、壓力容器設備制造業(yè)等。下游領域包括集成電路、液晶面板、LED、光纖通信、光伏、醫(yī)療健康、節(jié)能環(huán)保、新材料、新能源、高端裝備制造等新興行業(yè)以及冶金、化工、機械制造等傳統行業(yè)，對國民經濟的發(fā)展有著戰(zhàn)略性的支持作用，因此被喻為“工業(yè)的血液”。根據制備方式和應用領域的不同，工業(yè)氣體可分為大宗氣體和特種氣體，大宗氣體主要包括氧、氮、氬等空分氣體及乙炔、二氧化碳等合成氣體，特種氣體品種較多，主要包括電子特種氣體、高純氣體和標準氣體等。1.2 特種氣體：現代工業(yè)“糧食”特種氣體是工業(yè)氣體中的一個新興門類，是隨著近年來國防工業(yè)、科學研究、自動化技術、精密檢測，特別是微電子技術的發(fā)展而發(fā)展起來的。20世紀80年代，電子產業(yè)的興起推動特種氣體的需求提高，外資開始通過收購、新設等方式建立氣體公司進入中國氣體市場，向國內氣體用戶提供氣體產品，隨著氣體供應商供氣模式的引入，國內企業(yè)原有的氣體車間、氣體廠和供氣站等紛紛發(fā)展為獨立的氣體公司，國內特種氣體市場逐步發(fā)展起來。從應用領域劃分，特種氣體主要有電子氣體、高純氣體和標準氣體三種，廣泛應用于電子半導體、化工、醫(yī)療、環(huán)保和高端裝備制造等領域。其中，電子氣體是指用于半導體及其它電子產品生產的氣體，目前，我國電子氣體品種基本齊全，但數量和質量與發(fā)達國家相比，尚有較大差距；高純氣體通常指利用現代提純技術能達到的某個等級純度的氣體，對于不同類別的氣體，純度指標不同，大多用于超大規(guī)模集成電路及分離器件、光電子等高科技領域；標準氣體嚴格意義上應稱為標準校正氣體，是一種高度均勻，穩(wěn)定性良好和量值準確的氣體，可分為單元標準氣體和多元標準氣體，目前標準氣基本滿足了我國石油、化工、環(huán)保、傳感器校核等諸多領域的需求，但對活性較強的標準氣，國內尚無法徹底解決量產問題。在2018年我國特種氣體年銷售額中，電子行業(yè)約占41%，石油化工約占39%，醫(yī)療環(huán)保約占10%，其它約占10%。1.3 電子氣體：電子工業(yè)“血液”廣義的“電子氣體”指可用于電子工業(yè)生產中使用的氣體，是重要原材料之一，狹義的“電子氣體”特指可用于電子半導體領域生產的特種氣體。電子氣體可以分為電子特種氣體和電子大宗氣體。電子氣體在電子產品制程工藝中廣泛應用于離子注入、刻蝕、氣相沉積、摻雜等工藝，被稱為集成電路、液晶面板、LED及光伏等材料的“糧食”和“源”。1.4電子氣體地位日益凸顯近年來，隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，電子氣體在半導體行業(yè)中的地位日益凸顯。在微電子、光電子器件生產過程中，從單個芯片生成到后器件的封裝，幾乎每一步、每一個環(huán)節(jié)都離不開電子氣體，在不同的電子應用領域中，電子特種氣體和電子大宗氣體的成本占比略有不同。其中，集成電路領域，電子特種氣體和電子大宗氣體各自占比50%。電子氣體的質量很大程度上決定了半導體器件性能的好壞。電子氣體純度每提高一個數量級，都會極大地推動半導體器件質的飛躍。電子氣體是僅次于大硅片的第二大市場需求半導體材料，電子氣體在2016年的半導體材料市場占比達14%。隨著半導體產業(yè)的發(fā)展，電子氣體市場也隨之增長。電子特種氣體的下游應用領域主要為電子半導體領域，具體又分為光伏、光纖通信、LED、液晶面板和集成電路，電子特氣市場需求與下游產業(yè)景氣度關聯度較高。2018年中國集成電路、顯示面板、光伏三大下游對電子特氣的需求占比超過90%。1.5電子特氣在電子產業(yè)的應用1）電子氣體在集成電路領域的應用特種氣體是半導體材料制造過程不可缺少的基硅性支撐材料，處于半導體產業(yè)鏈的上游，被稱為半導體的“源”，主要應用于薄膜、刻蝕、摻雜、氣相沉積、擴散等工藝。化學氣相沉積(CVD)：是通過氣體混合的化學反應，在硅片表面沉積一層固體膜的工藝，通常包括氣體傳輸至沉積區(qū)域、膜先驅物的形成、膜先驅物附著在硅片表面、膜先驅物粘附、膜先驅物擴散、表面反應、副產物從表面移除、副產物從反應腔移除等八個主要步驟?；瘜W氣相沉積常用的特種氣體包括:SiH4、DCS、TCS、SiCl4、TEOS、NH3、N2O、WF6、H2、O2。刻蝕：是采用化學和物理方法，有選擇地從硅片表面去除不需要的材料的過程，刻蝕的目的是在涂膠的硅片上正確地復制掩膜圖形，可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。硅片的刻蝕氣體主要是氟基氣體，包括CF4、CF4/O2、SF6、C2F6/O2、NF3等，但由于其各向同性，選擇性較差，因此改進后的刻蝕氣體通常包括氯基(Cl2)和溴基(Br2、HBr)氣體。鋁和金屬復合層的刻蝕通常采用氯基氣體，如CCl4、Cl2、BCl3等。摻雜：是將需要的雜質摻入特定的半導體區(qū)域中，以改變半導體電學性質，形成pn結、電阻、歐姆接觸等。常用的三價摻雜氣體有B2H6、BBr3、BF3等，常用的五價摻雜氣體有PH3、POCl3、AsH3、SbCl5等。2）電子氣體顯示面板領域應用薄膜晶體管（TFT）和液晶顯示器（LCD）具有體積小、重量輕、低輻射、低耗電量、全彩化、速度快、對比度和亮高、屏幕觀察角度大、分辨率高等優(yōu)點，是目前主流的平面顯示設備。TFT/LCD的生產包括TFT陣列(包括薄膜、光刻、刻蝕)、彩色濾光片(包括黑矩陣膜、紅綠藍膜、透明導電層)、面板、模組等工序。薄膜工序，通過化學氣相沉積，在玻璃基板上沉積SiO2、SiNx、a2Si、n型a2Si薄膜，使用的特種氣體有SiH4、PH3、NH3、NF3等；干法刻蝕工序，在等離子氣態(tài)氛圍中選擇性腐蝕基材，通常采用SF6、HCl、Cl2等氣體。3）電子氣體在太陽能電池中的應用太陽能電池分為晶體硅太陽能電池和薄膜太陽能電池，薄膜太陽能電池分為非晶硅(a-Si)薄膜和非晶/微晶硅(a-Si/μc-Si)疊層薄膜。晶體硅電池片生產中的擴散工藝用到POCl3和O2，減反射層PECVD工藝用到SiH4、NH3，刻蝕工藝用到CF4；非晶硅太陽能電池在LPCVD沉積TCO工序用到DEZn、B2H6；非晶/微晶硅沉積工序用到SiH4、PH3/H2、TMB/H2、CH4、NF3等。2下游需求旺盛，引領特氣行業(yè)高增長2.1 下游產業(yè)發(fā)展迅速，引領特氣行業(yè)高增長我國特種氣體行業(yè)在2006年后進入快速發(fā)展階段，廣泛應用于集成電路、顯示面板、光伏能源、光纖光纜、新能源汽車、航空航天、環(huán)保和醫(yī)療等新興產業(yè)領域，在《十三五國家戰(zhàn)略新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等產業(yè)政策的推動下，特種氣體的下游產業(yè)迅速發(fā)展，同時產業(yè)創(chuàng)新、技術迭代帶來新工藝和新產品等，不僅在規(guī)模上增加了特種氣體的需求，也進一步拓寬了特種氣體的應用領域，不斷產生新的特種氣體產品需求。1）半導體行業(yè)：產業(yè)鏈向國內轉移，市場持續(xù)增長半導體產業(yè)向國內轉移。從區(qū)域分布看，根據WSTS統計數據，亞太地區(qū)市場規(guī)模占全球市場的比例不斷提高，亞太與日本市場合計約占全球半導體市場的70%左右，2017年，全球半導體市場規(guī)模為4122.21億美元，同比增長21.6%，2018年全球半導體市場保持增長勢頭，市場規(guī)模達到4779.40億美元，同比增長15.90%；從芯片銷售額看，根據WSTS發(fā)布的數據，2016年中國半導體消費額1075億美元，占全球總量的32%，已成為全球的半導體消費市場。隨著國內制造業(yè)環(huán)節(jié)快速發(fā)展，以及國內巨大的消費市場和勞動力人口優(yōu)勢，半導體產業(yè)將加快向國內轉移，世界市場份額不斷向中國集中。半導體行業(yè)持續(xù)增長。全球半導體市場規(guī)模近年來增速平穩(wěn)，2012-2018年復合增速8.23%。其中，中國大陸集成電路銷售規(guī)模從2158億元迅速增長到2018年的6531億元，復合增速為20.27%，遠超全球其他地區(qū)，全球半導體產業(yè)加速向大陸轉移。2014年國家發(fā)布了《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》并設立了投資產業(yè)基金，根據規(guī)劃我國集成電路銷售額平均增速將保持在20%，因此半導體集成電路電子用氣市場規(guī)模有望快速增長。2）顯示面板行業(yè)：尺寸大型化發(fā)展，市場平穩(wěn)增長全球顯示面板行業(yè)穩(wěn)定增長。全球平板顯示產業(yè)保持平穩(wěn)增長，業(yè)態(tài)發(fā)展呈現尺寸大型化、競爭白熱化、轉移加速化和產品定制化等特點，受益于電視平均尺寸增加以及大屏手機、車載顯示和公共顯示等需求的拉動，根據IHS預測，2016年-2025年全球新型顯示面板需求面積的CAGR預計將達4%，到2025年增長至2.66億平方米。我國面板顯示行業(yè)市占率不斷提升。受益于國家政策的支持，我國面板顯示行業(yè)逐漸發(fā)展起來，在全球的市占率也逐步提高，2011年中國大陸大尺寸面板占全球比例約為1%，經過多年的發(fā)展，2018年上升至42%，大尺寸面板產能為78